T.C
FIRAT ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
ġĠġMAN KÖYÜ (MALATYA) ÇEVRESĠ ELAZIĞ MAGMATĠTLERĠ’NĠN PETROGRAFĠK VE JEOKĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠ
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Ebru OKTA
(152116105)
Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı
DanıĢman: Doç. Dr. Melahat BEYARSLAN
T.C
FIRAT ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
ġĠġMAN KÖYÜ (MALATYA) ÇEVRESĠ ELAZIĞ MAGMATĠTLERĠ’NĠN PETROGRAFĠK VE JEOKĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠ
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Ebru OKTA
(152116105)
Tezin Enstitüye Verildiği Tarih: 20/12/2017 Tezin Savunulduğu Tarih: 19/01/2018
Tez DanıĢmanı: Doç. Dr. Melahat BEYARSLAN Jüri Üyeleri : Prof. Dr. Ahmet Fevzi BĠNGÖL Yrd. Doç. Dr. Özlem ERDEM
i ÖNSÖZ
Bu yüksek lisans tezi 2016-2018 yılları arasında Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanmıştır. Bu çalışmada “ġiĢman Köyü (Malatya) Çevresi Elazığ Magmatitleri’ nin Petrografik ve Jeokimyasal Özellikleri” ele alınmıştır.
Öncelikle çalışmalarım boyunca bilimsel katkı ve eleştirileriyle beni yönlendiren danışman hocam Sayın Doç. Dr. Melahat BEYARSLAN‟ a teşekkürlerimi borç bilirim. Tezin son şeklini almasında emeği geçen ve her aşamasında bilgi, tecrübe, görüş ve önerilerinden yararlandığım Sayın Prof. Dr. Ahmet Fevzi BİNGÖL‟ e teşekkür ederim. Bu tez çalıması FÜBAP tarafından 16.32 no‟ lu proje olarak desteklenmiştir. Bu nedenle FÜBAP yetkilileri ile projeye destek veren herkese teşekkür ederim.
Son olarak bana öğrenim imkanı sağlayan, çalışmalarımda maddi ve manevi yardımlarını hiç esirgemeyen ve beni bugünlere getiren aileme sonsuz teşekkür ederim.
Ebru OKTA ELAZIĞ-2018
ii ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa No ÖNSÖZ……….i ÖZET………..iv ABSTRACT……….v ġEKĠLLER LĠSTESĠ………....vi
TABLOLAR LĠSTESĠ………..viii
1. GĠRĠġ ... 1 2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR ... 3 3. MATERYAL VE METOD ... 9 3.1. Arazi ÇalıĢması ... 9 3.2. Laboratuar ÇalıĢması ... 10 3.3. Büro ÇalıĢması ... 10 4. GENEL JEOLOJĠ ... 11 4.1. Ġspendere Ofiyoliti ... 13 4.2. Elazığ Mağmatitleri ... 15 4.2.1.Volkanik Kayaçlar ... 17 4.2.2.Derinlik Kayaçları ... 19 4.3. Maden KarmaĢığı ... 21 4.4. Kırkgeçit Formasyonu ... 21 5. PETROGRAFĠ ... 23
5.1. Elazığ Magmatitleri’ ne Ait Kayaçların Petrografik Özellikleri ... 23
5.1.1. Yüzey Kayaçları ... 23 5.1.1.1. Bazaltlar ... 23 5.1.1.2. Andezit ... 25 5.1.1.3. Dasitler ... 27 5.1.1.4. Riyolitler ... 28 5.1.2. Piroklastik Kayaçlar ... 30 5.1.3. Derinlik Kayaçları ... 31 5.1.3.1. Gabrolar ... 31 5.1.3.2. Granitler ... 32 5.1.3.3. Granodiyoritler ... 35 5.1.3.4. Tonalitler ... 36 5.1.3.5. Monzonit ve Monzodiyoritler ... 38
iii
5.1.3.6. Diyoritler ... 40
6. JEOKĠMYA ... 43
6.1. Ana Oksit, Ġz element ve Nadir Toprak Element Jeokimyası ... 43
7.TARTIġMA VE SONUÇLAR ... 64
iv ÖZET
Bu çalışma ile Malatya ili doğusunda, Kale ilçesinin batısında, Elazığ-Malatya karayolu kuzeyinde yer alan bölgede yüzeyleyen Üst Kretase yaşlı Elazığ Magmatitleri‟ ne ait magmatik kayaçların jeokimyasal özellikleri incelenmiştir. İnceleme alanında, Elazığ Magmatitleri dışında Üst Kretase yaşlı İspendere Ofiyolitleri ve Orta Eosen yaşlı Maden Karmaşığı ile Orta Eosen ve daha genç yaşlı sedimanter kayaçlar yüzeylemektedir. Çalışma alanındaki magmatik kayaçlar, Elazığ Magmatitleri‟ne ait olan volkanik ve derinlik kayaçlarından oluşmaktadır. Volkanik kayaçlar bazalt, andezit, dasit ve riyolit, plütonik kayaçlar ise, gabrodan tonalit ve granite kadar değişen bileşimlere sahiptirler. Arazi verileri, derinlik kayaçlarının yüzey kayaçlarını kestiğini göstermektedir. Elazığ çevresinde geniş yayılımlar sunan Elazığ Magmatitleri‟ nin derinlik kayaçlarının volkanik kayaçları kestiğini ve hatta derinlik kayaçlarının ise, birbirlerini kestikleri görülmektedir.
Jeokimyasal veriler, bazalt ve gabro- tonalit gibi kayaçların düşük K‟ lu toleyit, granit-granodiyorit gibi kayaçların kalkalkalin ve monzonitik kayaçların ise şoşonitik bileşimli olduğunu göstermektedir. Ayrıca, jeokimyasal veriler, plütonik kayaçların I tipi granitoid olduğunu da vermektedir.
İnceleme alanındaki Elazığ Magmatitleri Elazığ civarında yaygın olan Üst Kretase yaşlı Elazığ Magmatitleri‟ nin bir parçası olup, Üst Kretase de kuzeye doğru gelişen bir yitim zonu üzerinde oluşmuş ada yayı ürünleridir.
Anahtar kelimeler: Elazığ Magmatiti, Ada yayı, Petrografi, Jeokimya, Şişman köyü, Malatya.
v ABSTRACT
The Petrographical and Geochemical Characteristics of Elazığ Magmatites around ġiĢman Village (Malatya)
In this study we investigated the Elazığ magmatic rocks that are outropping at the Northof the Kale Elazığ-Malatya highway between the Kale town and Malatya city. Apart from the Elazığ magmatics, the Late Cretaceous Ispendere Ophiolite, the Middle Eocene Maden Complex and the Middle Eocene and younger sedimentary rocks crop out in the region.
The magmatic rocks in the studied area are composed of volcanic and plutonic rocks belonging to the Elazığ Magmatics. The volcanic rocks consist ofbasalt, andesite, dacite and rhyolite, the plutonic rocks vary from gabbro to tonalite and granite. The fielddatadisplay that the plutonic rocks are cut off the volcanic rocks. It is seen thatthe plutonic rocksin the Elazığ Magmatics, which provide large outcrops around Elazığ, cut the volcanic rocks and even someplutonic rocks cut someother plutonics.
The geochemical data show that rocks such as basalt and gabbro- tonalite display low K tholeiitic features, whereas granite-granodiorite have acalcalkaline and monzonitic rocks shoshonitic characteristics. The geochemicaldata also indicate that this rocks are I type granitoids.
Aaccording to the geochemical analysis results, it defined that these magmatic rocks in the study area is a part of the Late Cretaceous Elazığ Magmatics and are products of an island arc formed by spreading above a northward-dipping intra oceanic, subduction of Neotethyan Ocean during Upper Cretaceous.
Key Words: Elazığ Magmatic, Island arc, Petrography, Geochemistry, Şişman village, Malatya.
vi
ġEKĠLLER LĠSTESĠ
Sayfa No
ġekil 1. 1. Çalışma alanının yer bulduru haritası (Karayolları Genel Müdürlüğü Türkiye haritası) ... 2
ġekil 3. 1. Araziden alınan örneklerin bazılarının Google Earth‟ de işaretlenmesi 9
ġekil 4. 1. Türkiye ve yakın çevresinin ana tektonik kuşakları (Okay ve Tüysüz, 1999). ... 11
ġekil 4. 2. Çalışma alanının jeolojik haritası (Beyarslan 1991; MTA 2002‟den sadeleştirilmiştir)... 13
ġekil 4. 3. İspendere ofiyoliti (İS) ile Elazığ Magmatitleri (Ke) arasındaki tektonik ilişki (Elazığ-Malatya karayolu kuzeyi). ... 14
ġekil 4. 4. İnceleme alanında birimler arasındaki ilişkileri gösteren genelleştirilmiş stratigrafik kesit (Bingöl ve Beyarslan, 2017‟den ). ... 16
ġekil 4. 5. Elazığ Magmatitleri‟nin genel görünüşü (Kapıkaya-İspendere karayolonun batısı). ... 17
ġekil 4. 6. Araziden alınan bazaltlara ait bir örnek (37S0468969D / 4251029K). ... 18
ġekil 4. 7. Araziden alınan dasitlere ait bir örnek (37S0470565D / 4251256K). ... 18
ġekil 4. 8. Araziden alınan andezitlere ait bir örnek (37S0470775D / 4251039K). ... 19
ġekil 4. 9. Araziden alınan gabrolara ait bir örnek (37S0470261D / 4250656K). ... 19
ġekil 4. 10. Diyoritik kayaçlarda görülen mafik mikrogranüler anklavlar (Sevildağ). ... 20
ġekil 5. 1. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait bazaltların içerisinde bulunan mineraller (Cpx: klinopiroksen, Cc: kalsit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif Ç.N.). 23
ġekil 5. 2. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait bazaltlarda görülen porfirik doku. (Cpx: klinopiroksen, Cc: kalsit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 25
ġekil 5. 3. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait andezitlerde görülen mineraller (Hrn: hornblend, Bi: biyotit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 26
ġekil 5. 4. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait dasitlerde görülen mineraller (Q: kuvars, Bi: biyotit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 27
ġekil 5. 5. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait dasitlerde görülen kuvars ve hornblend mineralleri (Q: kuvars, Hrn: Hornblend, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 28
ġekil 5. 6. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait riyolitlerde görülen porfirik doku (Q: kuvars, A.F:Alkali feldspat, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 29
ġekil 5. 7. Elazığ Magmatitleri‟nin piroklastik kayaçlarına ait dasitik tüflerde görülen kayaç parçası (kp: kayaç parçası, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 30
ġekil 5. 8. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlarına ait gabrolarda görülen mezokümülat doku (Cpx:klinopiroksen, Plj: Plajiyoklas ,4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 32
ġekil 5. 9. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlarına ait granitlerdeki plajiyoklaslarda görülen karbonatlaşmalar(Q: Kuvars, A.F: Alkali Feldispat, Plj: Plajiyoklas, Bi: Biyotit. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 33
ġekil 5. 10. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlarına ait granitlerdeki subhedralgranüler doku ve alkali feldispat minerallerinde pertitleşme(Q: Kuvars, A.F: Alkali Feldispat, Plj: Plajiyoklas, Bi: Biyotit. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 34
ġekil 5. 11. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait granodiyoritlerin gösterdiği subhedral granüler doku (Q: Kuvars, Plj: Plajiyoklas, Hrn: Hornblend. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 35
ġekil 5. 12. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait mikrotonalitlerdeki mineraller (Q: Kuvars, Plj: Plajiyoklas, Hrn: Hornblend. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 37
ġekil 5. 13. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait tonalitlerin gösterdiği subhedral granüler doku (Q: Kuvars, Plj: Plajiyoklas, Hrn: Hornblend. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N). ... 38
vii
ġekil 5. 14. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait monzonitlerin gösterdiği monzonitik doku (
Plj: Plajiyoklas, A.F: Alkali feldspat. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 39
ġekil 5. 15. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait monzodiyoritlerin içerisindeki mineraller(
Plj: Plajiyoklas, A.F:: Alkali feldspat, Hrn: hornblend, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 40
ġekil 5. 16. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait diyoritlerin içerisindeki mineraller( Plj:
Plajiyoklas, Hrn: hornblend, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 41
ġekil 5. 17. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait diyoritlerin gösterdiği subhedral granüler ve
poikilitik dokular ( Plj: Plajiyoklas, Hrn: Hornblend. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.). ... 42
ġekil 6. 1. İnceleme alanındaki örneklerin K2O + Na2O – SiO2 ayrım diyagramındaki dağılımları (Le Maitre,1989). (+: derinlik Kayaçları). ... 47
ġekil 6. 2. Ana oksit ve iz elementlerin SiO2‟e göre değişimini gösteren diyagramları (Harker, 1909).
... 50
ġekil 6. 3. Ana oksitlerin MgO‟e göre değişim diyagramları (Harker, 1909)... 51 ġekil 6. 4. İz elementlerin MgO‟e göre değişim diyagramları (Harker, 1909). ... 52 ġekil 6. 5. İnceleme alanındaki örneklerin K2O – SiO2 ayrım diyagramındaki dağılımları (Peccerillo ve Taylor, 1976), (+: derinlik Kayaçları). ... 53
ġekil 6. 6. Çalışma alanındaki örneklerin Th-Co ayrım diyagramındaki dağılımları (Hastie vd.,2007).
... 54
ġekil 6. 7. Çalışma alanındaki örneklerin Sr/Y-Y diyagramındaki dağılımları (Martin 1999). ... 55 ġekil 6. 8. Elazığ Magmatitleri‟ne ait kayaçların Pearce ve diğ., (1984)‟nin Rb (Y+Nb); Rb-(Yb+Ta)
ve Ta-Yb diyagramlarındaki dağılımıları (ORG:Okyanus Ortası Sırtı Granitoyidleri, VAG: Volkanik Yay Granitoyidleri, WPG: Levha İçi Granitoyidleri, COLG: Çarpışma Ürünü Granitoyidleri ... 56
ġekil 6. 9. Elazığ Magmatitleri‟ne ait örneklerin a) Zr-Ga/Al, b) Nb-Ga/Al ve c) Ce-Ga/Al
diyagramlarındaki dağılımı (Whalen ve diğ., 1987) (+: derinlik ve yüzey kayaçları). ... 59
ġekil 6. 10. Elazığ Magmatitleri‟ne ait kayaçların Kondrit‟e göre normalize edilmiş Nadir Toprak
Element (REE) diyagramları (Sun ve Mc Donough, 1989) a) Plütonik kayaçlar, b) volkanik kayaçlar ... 60
ġekil 6. 11. Elazığ Magmatitleri‟ne ait kayaçların Kayaç/İlksel Manto Spider Diyagramı‟ndaki
dağılımları (Sun ve McDonough, 1989) a) Plütonik kayaçlar, b) volkanik kayaçlar ... 62
ġekil 6. 12. Elazığ Magmatitleri‟ne ait kayaçların Kayaç/MORB Spider Diyagramı‟ndaki dağılımları
viii
TABLOLAR LĠSTESĠ
Sayfa No
Tablo 6. 1. Derinlik Kayaçlarının Ana Oksit ve İz element Analizleri. ... 44 Tablo 6. 2. Volkanik Kayaçları Ana Oksit ve İz element Analizleri. ... 46
1 1. GĠRĠġ
Elazığ-Malatya karayolunun Malatya il merkezi ile Kale ilçesi arasındaki bölgede Üst Kretase yaşlı İspendere Ofiyolitleri, Üst Kretase yaşlı Elazığ Magmatitleri ve Orta Eosen yaşlı Maden Karmaşığı ile Orta Eosen ve daha genç yaşlı sedimanter kayaçlar yüzeylemektedir (Beyarslan, 1991). Ofiyolit ve onlar üzerinde gelişen fosil okyanus içi yay magmatitleri bir bölgenin jeolojik evrimini açıklamada oldukça önemlidir. Bu nedenle ofiyolitlerin ve fosil okyanus içi yay magmatitlerinin orojenik bölgelerde tespitleri oldukça önemlidir. Yay magmatitlerinin jeokimyasal jeokronolojik olarak incelenmesi bu kayaçların oluşum ortam ve zamanı hakkında önemli bilgiler vermektedir. Çalışma alanında yüzeyleyen ofiyolitlerin dışındaki Üst Kretase yaşlı magmatik kayaçlar ve bunlarla ilişkili sedimanter kayaçlar Turan ve Bingöl (1991 ve 1995) tarafından tanımlanan Elazığ Magmatitlerinin batı uzantısı olarak kabul edilmiştir (Beyarslan, 1991). Yüzey kayaçları ve derinlik kayaçlarından oluşan bu birimin içerisinde bulunan derinlik kayaçları Elazığ çevresinde farklı çalışmalarda farklı adlarla isimlendirilmiştir (Aktaş ve Robertson, 1984; Yazgan, 1984; Akgül, 1990; Beyarslan ve Bingöl, 2000). Çalışma alanında Elazığ Magmatitleri‟ ne ait derinlik kayaçları gabro, tonalit, diyorit, yarı derinlik kayaçları mikrodiyorit, aplit, yüzey kayaçları ise bazalt, riyolit, andezit ve dasitlerden oluşmaktadır. Jeolojik ve petrografik olarak incelenmiş olan bu kayaçlar (Akarsu, 1998)‟ ın jeokimyasal özellikleri incelenmemiştir. İncelemeler daha çok İspendere Ofiyolitini oluşturan birimlerin diğer birimlerle ve kendi içlerindeki arazi ve petrografik özellikleri (Beyarslan, 1991, Beyarslan ve Bingöl, 2010) ve jeokimyasal özelliklerini (Parlak vd., 2008; 2012) kapsamaktadır. Beyarslan, 1991‟ e göre İspendere Ofiyolitini tabandan tavana doğru dünitler, gabrolar ve bunların içerisinde verlitik dayk ve intrüzyonlar, diyabazlardan oluşan levha dayk kompleksi, plajiyogranitler ve bazik volkanik karmaşığa ait bazaltlardan oluşmaktadır. Parlak vd. (2008; 2012) ise ofiyolitlerin tabanında manto peridotitlerinin oluştuğunu ve ofiyolitin granitoid ile kesildiğini belirtmektedirler. İnceleme alanı Malatya ilinin yaklaşık 20-25 km doğusunda Şişman köyü çevresinde bulunmaktadır. Çalışma alanının batısında Battalgazi ilçesi, doğusunda Kale ilçesi bulunmaktadır. Çalışma alanı içerisindeki yerleşim yerleri doğudan itibaren Kapıkaya, Çolaklı, ve Şişman köyleri ile sınırlanmakta olup 1/ 25.000 ölçekli Malatya L40a1-a4, L40 b2-b4topoğrafik paftaları içerisinde bulunmaktadır (Şekil 1.1).
2
ġekil 1. 1. Çalışma alanının yer bulduru haritası (Karayolları Genel Müdürlüğü Türkiye haritası)
Bu çalışmanın asıl amacı; inceleme alanında yüzeyleyen Elazığ Magmatitleri‟ne ait farklı birimlerin birbiriyle olan ilişkilerini araştırmak ve bu litolojik birimleri oluşturan kayaçların mineralojik ve jeokimyasal özelliklerini incelemek ve bu kayaçların petrolojik yorumlamasını yapmaktır.
3 2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR
İnceleme alanı, Doğu Toros Orojenik kuşağı üzerinde yer almakta ve Torosların jeodinamik evriminin açıklanmasında önemli veriler sunan magmatik kayaçların bulunduğu bir bölgedir. Bölgenin ekonomik değere sahip cevherleşmeler açısından zengin oluşu, bölgesel ölçekli yapısal unsurların (Doğu Anadolu Fayı) varlığı, büyük mühendislik yapılarının (Keban, Karakaya barajları gibi) varlığı ve bölgenin jeoteknik evrimini açıklamaya katkısı olabilecek magmatik kayaçların geniş yüzeylemeler sunması, jeolojik açıdan bölgenin önemini artırmıştır. Tüm bu unsurları bir arada taşıyan bölge birçok araştırmacının dikkatini çekmiş ve bölgede değişik amaçlı birçok çalışmanın yapılmasına temel oluşturmuştur. Bu çalışmalardan bazıları aşağıdaki gibi özetlenmiştir.
Rigo de Righi ve Cortesini (1964), tarafından Doğu Torosları ve Güneydoğu Anadolu‟nun jeodinamik ve jeoteknik gelişimini konu alan ilk araştırma yapılmıştır. Araştırmacılar Arap Platformunun kuzeyinde, Jura-Alt Kretase yaşlı bir jeosenklinal düşünmüşler ve bu jeosenklinalde oluşan kayaçların, Üst Kampaniyen Alt Maestrishtiyen aralığında, çekim kaymaları ile güneydeki platform üzerine yürüdüğünü savunmuşlardır.
Ketin (1966),bir yapısal model öne sürerek, Pontidler (Kuzey ve Kuzeybatı Anadolu kuşağı), Anatolidler (İç Anadolu kuşağı), Toridler (Genel olarak tüm Toroslar), Kenar Kıvrımları (Güneydoğu Anadolu) olmak üzere Türkiye‟yi dört ana tektonik üniteye ayırmıştır. Bu sınıflandırmaya göre çalışma alanı, Doğu Toros orojenik kuşağı içerisinde yer almaktadır. Pişkin (1972), Malatya bölgesinde yapmış olduğu çalışmasında Paleozoyik yaşlı metamorfitleri Doğu Toros kuşağının çekirdeği olarak kabul etmektedir. Bu kayaçları kesen monzodiyoritler (Pre-Lütesiyen yaşlı) ile bölgede Üst Kretase ile Alt Eosen aralıklarında spilitik bir volkanizmanın etkili olduğuna değinmektedir.
Perinçek (1979 a), yaptığı bölgesel ölçekli çalışmalarda, Doğu Toros Orojenik Kuşağı‟nda yüzeylenen birimlerin dağılımını, konumunu, petrografi, petroloji ve stratigrafisini değişik zaman aralıklarında değişik bölgelerde incelemiştir. Araştırmacı, elde ettiği bulgulara dayanarak, bu kuşağın tektonik evrimini levha tektoniği kuramıyla incelemiştir.
4
Yazgan (1981), Malatya-Elazığ arasında Toros kuşağında Kuzeyden Güneye doğru biri Üst Kretase‟de (Yüksekova) diğeri Orta Eosen‟de (Maden) iki ayrı dizge içerisinde volkanik ve derinlik kayaçlarının yer aldığını, bu iki ardı ardına gelen dizgenin majör ve minör elementleri ve stronsiyumun ilksel izotopsal oranlarını inceleyerek tanımlamış ve Orta Maestrihtiyen ile Orta Eosen arasında volkanik etkinliği olmayan bir arayı kapsayan Üst Kretase‟ den Üst Eosen‟e kadar etkin bir kıta kenarının varlığının kesinlik kazandığını belirtmiştir.
Bingöl (1982), Elazığ-Pertek-Kovancılar çevresinde yaptığı çalışmalarda, Yüksekova Karmaşığı (Elazığ Magmatitleri)‟ nın petrografi ve petrolojisini inceleyerek, karmaşığın oluşum ortamını açıklamaya çalışmıştır. Araştırmacı, Yüksekova Karmaşığı (Elazığ Magmatitleri)‟ nı kalkalkali bir magmadan türemiş ada yayı ürünü olarak değerlendirmiş ve karmaşığın Üst Kretase sonu tektonik hareketler ile Keban Metamorfitleri tarafından üzerlendiğini belirtmiştir.
Bingöl (1984), bu çalışmasında Elazığ bölgesinde yüzeyleyen kayaç gruplarını ve bunların evrimini araştırmıştır. Çalışmada, bölgede yüzeyleyen kayaçlar Paleozoyik yaşlı Keban Metamorfitleri, Üst Kretase yaşlı Elazığ Magmatitleri, Maestrihtiyen yaşlı Harami Formasyonu, Orta Eosen-Oligosen yaşlı Kırkgeçit Formasyonu olarak ayırtlanmıştır. Yazara göre Keban Metamorfitleri Permo - Karbonifer‟de çökelmiş Jura ile Üst Kretase zaman aralığında metamorfizmaya uğramıştır. Keban metamorfitleri bir ada yayı ürünü olan Yüksekova kalk-alkalen magmatik karmaşığını üzerlemiş konumludur. Buna göre, bu iki birim arasındaki skarn zonunun varlığı yayın kıta platformundan uzak olmamasını gerektirmektedir. Bu iki birim, Orta Miyosen yaşlı Kırkgeçit Formasyonu tarafından uyumsuz olarak örtülmüştür.
Yazgan (1984a), Doğu Toros bölgesinin jeodinamik evrimi başlıklı çalışmasında bölgede petrolojik ve tektonik özelliklerine göre ve levha tektoniği kavramı içerisinde 7 adet tektonik birlik ayırt etmiştir. Arap platformu ve Munzur napları arasında yer alan birimlerden oluşan bu tektonik birlikleri kıvrımlı Arap platformu, Pütürge metamorfikleri ve volkano sedimanter örtü kayaçları (Maden Kompleksi), İspendere ve Kömürhan metaofiyolitleri, Baskil magmatik kayaçları ve onların sedimanter örtü birimleri, Keban ve Malatya napları ile Munzur napları şeklinde gruplandırmıştır.
5
Kömürhan ve İspendere Ofiyolitleri‟ nin kuzeyde Baskil yay magmatitleri ve güneyde Maden kompleksinin yer aldığı Hazar Gölü‟ ne doğru D-KD uzanımlı, kuzeye dalımlı tektonik bir dilim olarak yer aldığını belirten yazar, Kömürhan Ofiyoliti‟ nin tüm benzerlikleriyle Guleman Ofiyoliti‟ nin batı uzantısı olmasına rağmen İspendere ve Kömürhan Ofiyolitleri‟ nin tektonik ortamlarının farklı olduğunu ve bu birimlerin Baskil magmatik yayına ait kayaçlarla kesilmesi ve kısmi ergime göstermeleriyle farklılıklar arz ettiğini ifade etmiştir. Hempton (1985), Ofiyolitin Kampaniyen - Maestrihtiyen‟ de Arap Kıtası‟ nın kuzey kenarına yerleştiğini ve bu yerleşimle ilgili olarak ta Pütürge masifinin metamorfizmaya uğradığını, bu olayların sonrasında da Maestrihtiyen – Paleosen‟ de güneye dalma batmanın geliştiğini, onun sonucu olarak orijinal basen karakterindeki Elazığ magmatik kompleksinin ve Maden grubu volkanitlerin oluştuğunu ifade etmiştir.
Asutay (1986), Doğu Anadolu Bölgesi‟ nin batısında yer alan Baskil (Elazığ) ve çevresinin jeolojisini incelemiş ve Baskil çevresinde yer alan magmatik kayaçların petrolojik özelliklerine açıklık getirmiştir.
Akgül, B. (1987), Keban Metamorfitleri‟ ni oluşturan birimlerin Permiyen-Alt Triyas yaşında kıta şelfi ve kıta yamacında çökelmiş karbonatlar ve kırıntılılar olduğunu belirtmektedir. Araştırmacı Keban biriminin güneyinde bulunan okyanus kabuğunun Üst Kretase esnasında kuzeye doğru dalması ile başlayan iki levhanın (Arap-Keban Levhası) birbirine yaklaşması sonucu, Permiyen-Alt Triyas yaşlı birimlerin Yeşil fasiyesinin düşük derecelerinde bölgesel metamorfizma geçirmiş olduğunu açıklamaktadır.
Yazgan vd. (1987), Malatya Güneydoğusunun Jeolojisi ve Doğu Toroslar‟ ın Jeodinamik Evrimi adlı çalışmalarında İspendere-Kömürhan Ofiyolitik kayaçlarını İspendere birimi ve Kömürhan birimi alt başlıkları altında incelemişlerdir. İspendere birimi temelde ultramafik-mafikkümülatlar ve izotrop gabrolardan oluşmaktadır. Daha sonra bu birim diyabaz levha daykları spilitik bazaltlarla devam etmekte ve Baskil Magmatiklerine ait andezitik ve dasitik dayklar tarafından kesilmektedir. İspendere biriminin üst bölümünde yastık lavlar, hiyaloklastikler, radyolarit, mikritik kireçtaşları ve tüfit türü kayaçlar yer almaktadır.
Bingöl (1988), Yüksekova Karmaşığı (Elazığ Magmatitleri)‟ nı oluşturan derinlik kayaçlarının gabrodan granite kadar geniş bir bileşim farklılığı sunduğunu ve bu kayaçların dalma-batma olaylarının üç evresinde oluştuğunu belirtmiştir.
6
Araştırmacı, birinci ve ikinci evrede ada yayı kayaç topluluğunu karakterize eden gabro, diyorit, monzonit, tonalit ve granodiyoritlerin oluştuğunu; üçüncü evrede ise, kıta-ada yayı çarpışma zonunu karakterize eden granitlerin oluştuğunu belirtmiştir.
Poyraz (1988), İspendere - Kömürhan (Malatya) Ofiyolitleri ile ilgili çalışmasında Kömürhan Üyesi‟ nin metamorfik ve metamorfik olmayan kayaçlardan oluştuğunu belirtmektedir. Araştırmacı, Yüksekova formasyonunun çalışma alanında derinlik kayaçları, diyabaz ve mikrodiyoritler ile volkano sedimentlerden oluştuğunu belirtmiştir. Malatya doğusunda, Doğu Toroslar‟ ın önemli tektonik birimlerden birisi olan Kömürhan Ofiyolit ve Metaofiyolitlerinde yaptığı jeokimyasal incelemeler sonucunda, bu kayaçların okyanus toleyitleri özelliğinde olduğunu açıklamıştır ve Kömürhan Ofiyolitlerinde piroklastik malzemenin bulunmaması nedeniyle, bu ofiyolitlerin Üst Kretase öncesinde bölgede mevcut olan bir okyanusun ürünü olduğunu ileri sürmüştür.
Beyarslan ve Bingöl (1991), inceleme alanında yaptıkları petrografik ve petrolojik çalışmalarda İspendere Ofiyoliti‟ nin altta ultramafik kümülatlar, üzerinde mafik kümülatlar, diyabaz daykları ve bunların üzerinde volkanitlerden oluşan kaya grubundan meydana geldiğini belirtmişlerdir.
Yazgan ve Chessex (1991), Malatya bölgesinde Güneydoğu Toridlerin jeolojisi ve tektonik evrimi ile ilgili çalışmalarında Doğu Toros tektoniğinin Keban ve Arap mikro levhaları arasında Geç Kampaniyen – Erken Maestrihtiyen arasında meydana gelen yay-kıta çarpışması ile ilgili olduğunu belirtmişlerdir. Araştırmacılar, yapmış oldukları geniş arazi gözlemlerine dayanarak Toros kuşağını Arap platformu, Pütürge ve Bitlis metamorfik masifleri, Kömürhan sütur zonu, Baskil batoliti ve Keban platformu olmak üzere beş birliğe ayırmışlardır.
Akgül (1993), Piran Köyü (Keban) çevresinde Yüksekova Karmaşığı (Elazığ Magmatitleri) üzerine yaptığı petrografik ve petrolojik çalışmalarda, karmaşığı oluşturan kayaçların bölgeye üç farklı evrede yerleştiğini; birinci evrede bazik plütonik ve volkanik kayaçların, ikinci evrede ise asit plütonik ve volkanik kayaçların, üçüncü evrede ise artık magmadan türeyen aplit ve lamprofirlerin oluştuğunu belirtmiştir. Araştırmacı, birimi oluşturan magmatik kayaçların, ada yayı magmatizması ürünü olduğunu, gerek derinlik gerekse yüzey kayaçların düşük K‟ lutoleyitik özellikte ve kalk alkali seriye ait olduğunu belirtmiştir.
7
Turan (1993), Elazığ yakın çevresindeki tektonik yapıları ve bunların bölgenin jeolojik evrimindeki yerini açıklamıştır. Yazar, bölgenin orojenik kuşaklara özgü kıvrımlı ve özellikle kırıklı türden yapılar bakımından oldukça zengin olduğunu ve bu yapıların Neotetis‟ in güney kolunun Üst Kretase-Alt Miyosen arasındaki kapanma ve sonuçta Orta Miyosen‟ deki nihai kıta-kıta çarpışmasına bağlı sıkışma rejimi altında meydana geldiğini belirtmiştir.
Bingöl ve Beyarslan (1996), Elazığ Magmatitleri‟ nin petrografisini ve jeokimyasını incelemişlerdir. Araştırmacılar, arazi ve jeokimyasal verilere dayanarak; Elazığ Magmatitleri‟ ni oluşturan kayaçların Üst Triyas‟ tan itibaren açılmaya başlayan Neotetis‟ in güney kolunun Üst Kretase‟ den itibaren kuzeye doğru dalımı ve buna bağlı olarak üstteki levhada meydana gelen supra-subduction zonu ofiyolitleri (KömürhanOfiyoliti) üzerinde gelişen kalkalkalen seriye ait ve ada yayı magmatizması ürünleri olduğunu belirtmişlerdir.
Akarsu (1998), Şişman köyü (Malatya) çevresindeki magmatik kayaçların petrografik özelliklerini incelemiştir. Yaptığı araştırmalarda magmatik kayaçların dokanak ilişkilerine bakılarak; bazik bileşimli kayaçların (gabro, bazalt) en önce yerleşen kayaçlar olduğunu, daha sonraki dönemde ise asit bileşimli kayaçların (tonalit ve dasit) ve diyoritlerin yerleşmiş olduklarını belirlemiştir. Petrografik olarak, tonalitler ile gabrolar arasındaki dokanakta tonalitlerin gabrolar tarafından kapanımlanmış olması ve tonalitlerde hızlı soğumayı işaret eden intersertal dokunun görülmesi tonalitlerin daha sonra yerleşmiş olduğunu işaret etmiştir. Diyoritlerin ise, çalışma alanındaki magmatizmanın son ürünü olduğu, tonalitler içerisindeki aynı bileşimdeki mikrogranüler anklavların varlığından anlaşıldığını vurgulamıştır. Arazi gözlemleri ve petrografik veriler ışığında çalışma alanındaki magmatik kayaçların mafik bir magmanın kristalizasyonu ve diferansiyasyonu ile oluştuğunu belirtmektedir.
Beyarslan (2000), Serince-Harput çevresindeki granitik kayaçları ve kökenlerini incelemiştir. İnceleme alanındaki granitik kayaçlar, Elazığ Magmatitleri‟ nin diyorit ve tonalitleri içerisinde intrüzif kütleler halinde bulunurken, volkanit ve volkanoklastitler içerisinde dayk ve siller halinde görülmektedir. İnceleme alanının doğusunda ise, Elazığ Magmatitleri‟ nin üzerinde geliştiği okyanus kabuğuna ait gabro ve diyabazları kesmektedir. Elazığ Magmatitleri‟ nin Elazığ civarında yaygın biçimde yüzeyleyen ve yitim zonu üzerindeki levhada açılmaya bağlı (SSZ) olarak gelişen ofiyolitler (Guleman, Kömürhan, İspendere) üzerinde oluşmuş tipik ada yayı malzemesi olduğu kabul edilmiştir.
8
Parlak ve Kozlu (2000), Yüksekova ofiyolitlerinin genel özelliklerini ve onu kesen granitik intrüzyonunu konu ettikleri çalışmalarında, Yüksekova ofiyolitinin eksiksiz bir ofiyolit istifine sahip olup, tabanda ultramafik ve mafik kümülatların yer aldığını, onların üzerine izotropik gabroların ve onlarla ilksel ilişkili olan levha dayklarının geldiğini ve en üstede volkanikler, piroklastikler ve volkanojenik kumtaşlarının geldiğini belirtmişlerdir. Yazarlar ayrıca bölgede hem temel kayaçlarını hem de Yüksekova Ofiyolitini kesen 75-51 my yaşlı granitik bir intrüzyonun gözlendiğini ifade etmişlerdir.
Rızaoğlu vd. (2005), Baskil çevresinde yaptıkları çalışmada, inceleme alanında metamorfik masifler (Keban-Malatya platformu), ofiyolitik kayaçlar (Göksun, İspendere, Kömürhan) ofiyolitle ilişkili metamorfitler (Berit Metaofiyoliti) ve granitoyidler (Göksun, Baskil, Doğanşehir) arasındaki ilişkiyi irdelemişlerdir. Baskil magmatik kayaçlarının peralümino özelliğinde, I-tipi kalkalkalen karakterde volkanik yay ürünü olduğunu belirtmişlerdir. İnceleme alanındaki ofiyolitlerin suprasubduction zonda oluştuğunu; ofiyolitlerle ilişkili metamorfik kayaçların ya okyanus içi dalma-batma boyunca ya da bindirme sonrasında oluştuklarını; bu birimlerin dalma-batmanın neticesinde Malatya-Keban platformu tarafından üzerlendiğini ve bu bindirmeyi Neotetis‟ in güney kenarındaki Toros aktif kıta kenarında oluşan ve yukarıdaki diğer birimleri kesen granitoyid oluşumu izlediğini belirtmişlerdir.
Parlak vd. (2009), Güneydoğu Anadolu‟ da gözlenen ofiyolitlerin petrolojisi ve jeokimyası üzerinde yaptıkları çalışmalarında, bölgede bulunan Berit, Göksun, İspendere ve Kömürhan ofiyolitlerinin Torid platformunun temeline eklendiğini ve Üst Kretase‟ de I- tipi kalk-alkalen granitoyidler tarafından kesildiğini, ancak güneyde bulunan Kızıldağ (Hatay) Ofiyolitinin Arap platformunun pasif kenarına bindirdiğini belirtmişlerdir. Kümülatlardan aldıkları mineral fazlarında kristallenme sırası, tüm kaya ve mineral kimyası verileri ışığında ilksel magma bileşiminin ada yayı toleyitlerine benzer özellik sunduğunu ortaya koymuşlardır. Rızaoğlu (2009), Baskil (Elazığ) granitoyidinin jeokronolojik ve jeokimyasal evrimini konu ettikleri çalışmalarında, Baskil granitoyidinin mafik ve felsik derinlik-yarı derinlik kayaçlarından oluşmuş jeokimyasal olarak I-tip, metalümina - peralümina kalk-alkalen kayaçlardan meydana geldiğini, nadir toprak element ve okyanus ortası sırtı granit normalize multi-element diyagramı ve tektonomagmatik ayrım diyagramları ile biyotit jeokimyası verilerine göre volkanik yay ortamında oluştuğunu ortaya koymuşlardır.
9 3. MATERYAL VE METOD
İnceleme alanı Malatya iline bağlı Kale ilçesinin batısında Şişman köyü civarlarında olup L40a1-a4, L40b2-b4 topografik paftaları içerisinde yaklaşık 200-210 km2‟lik bir alanı
kapsamaktadır. Çalışmalar arazi, laboratuar ve büro çalışmaları olmak üzere 3 aşamada gerçekleştirilmiştir. İnceleme alanının 1\ 25.000 ölçekli haritası daha önce (Akarsu, 1998) yapıldığından, ayrıca haritalama çalışması yapılmamış ve bu haritadan çalışmalarımızda yararlanılmıştır.
3.1. Arazi ÇalıĢması
Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmanın arazi çalışması 2016 yaz döneminde yapılmıştır. Arazi çalışması sırasında birimlerin birbirleriyle olan ilişkileri araştırılıp, petrografik ve jeokimyasal incelemeler için çok sayıda örnek alınmıştır (Şekil 3.1).
10
3.2. Laboratuar ÇalıĢması
Bu aşamada petrografik ve jeokimyasal çalışmaları yürütmek üzere, araziden alınan kayaç örnekleri Fırat Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü İnce Kesit Hazırlama Laboratuarlarında jeokimya ve petrografik ince kesit hazırlamak üzere, kayaç kesim işlemleri yaptırılmıştır. Kesilen bu parçalar, ince kesit için Pamukkale Üniversitesi Laboratuarlarına gönderilmiştir. Petrografik amaçlı yaptırılan ince kesitler polarizan mikroskoplarla incelenip kayaçların doku ve mineral tayini yapılıp kayaçlar isimlendirilmiştir. Ayrıca, kesilen parçalardan çok az veya hiç alterasyon göstermeyen örneklerden ana oksit, iz ve Nadir Toprak Element analizleri yaptırılmak üzere, ACME Laboratuarlarına (Kanada) gönderilmiştir. Ana oksit ve iz elementler ICP-ES ile Nadir Toprak Elementi ise, ICP-MS yöntemi ile analiz ettirilmiştir.
3.3. Büro ÇalıĢması
Bu tez kapsamında büro çalışması, arazi öncesi literatür derleme, arazi ve laboratuar çalışmaları sonucunda elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Petrografik kesitlerde kayaçların mineral ve dokuları ile isimlendirilmesi yapılmış, Kanada‟ dan gelen sonuçlar ise, jeokimyasal olarak yorumlandıktan sonra kayaçların kökeni hakkında yeni yorumlar yapılmıştır.
11 4. GENEL JEOLOJĠ
Türkiye Pontidler, Anatolidler, Toridler ve Kenar Kıvrım Kuşağı olmak üzere dört ana tektonik kuşaktan oluşmaktadır (Ketin, 1966). Kuzeydeki Pontid Kuşağı Neotetis Ofiyolitlerinin kalıntılarını içeren Kırşehir masifi kuzeyindeki İzmir-Ankara-Erzincan sütur zonunu içermektedir. Anatolid Kuşağı, Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı kristalin temel kayaçlarından oluşan bir kuşaktır. Kenar Kıvrım Kuşağı ise, kıvrımlı bindirme fayları ile Bitlis-Zagros çarpışma zonu alt plakası Arap platformunun Mesozoyik-Senozoyik sedimanter kayaçlarından oluşmaktadır. Okay ve Tüysüz (1999)‟ün Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birliklerini irdeleyen çalışmasına göre çalışma alanı, Torid-Arap platformu içerisinde yer almaktadır (Şekil 4.1 ).
ġekil 4. 1. Türkiye ve yakın çevresinin ana tektonik kuşakları (Okay ve Tüysüz, 1999).
12
Doğu Toros orojenik kuşağının Malatya-Elazığ bölümünde yer alan inceleme alanı bugünkü jeolojik yapısını şu safhalardan sonra kazanmıştır. Bölgede, Üst Triyas‟ta, Avrasya ile Arap plakası arasında açılmaya başlayan okyanus, Alt Kretase sonuna kadar gelişimini sürdürmüştür (Yazgan vd., 1987). Üst Kretase başlarından itibaren (Senomaniyen-Türoniyen) etkin olmaya başlayan kuzeye eğimli bir dalma batma zonu ile ilişkili olarak bölgedeki yay magmatizma ürünleri oluşmuştur (Elazığ Magmatitleri/Yüksekova karmaşığı). Yay magmatizması ilk safhada ensimatik karakterde iken (Hempton ve Savcı, 1982), daha ileriki aşamalarda ise ensialik (Keban kıtasının altında geliştiği yerlerde) karakterde olduğu görülmektedir (Yazgan vd., 1987). Bu dönemde pasif olan güney kenara ise ofiyolitik kütleler yerlemiştir (İspendere ve Guleman Ofiyolitleri). Bu fazı Üst Maestrihtiyen transgresyonu izlemiş olup, Harami kireçtaşları çökelmiştir. Denizin Üst Maestrihtiyen‟den sonra tamamen çekilmesi sonucunda, Alt Paleosen de bölgesel karasal rejim hâkim olmuş, kıvrımlanma ve yükselmeler meydana gelmiştir (Poyraz, 1988). Tersiyer başlarında bölgede yaklaşık kuzey-güney doğrultulu bir sıkışma gerilmesi egemen olmuş ve derin havzada volkanitli maden karmaşığı gelişmiştir (Yazgan vd., 1987; Turhan vd., 1995). Orta Miyosen‟ de bölgede gerçekleşen kıta-kıta çarpışması sonrasında devam eden sıkıma gerilmesi sonucunda Güneydoğu Anadolu bindirme kuşağı ve Doğu Anadolu fay kuşağı gibi tektonik yapıların oluşumu, bölgeye bugünkü yapısal konumunu kazandırmıştır (Turan vd., 1995).
İnceleme alanında İspendere Ofiyolitleri, Elazığ Magmatitleri, Maden Karmaşığı ve genç sedimanter kayaçlar olmak üzere 4 farklı birimler yüzeylemektedir. Bunlar arasında ilksel ilişkiler gözlenebildiği gibi tektonik ilişkilerde görülmektedir (Şekil 4.2).
13
ġekil 4. 2. Çalışma alanının jeolojik haritası (Beyarslan 1991; MTA 2002‟den sadeleştirilmiştir).
4.1. Ġspendere Ofiyoliti
İlk kez MTA jeologları (1986) tarafından hazırlanan 1/100.000 ölçekli jeolojik haritada, İspendere Ofiyoliti ile Kömürhan Metaofiyoliti birlikte ele alınmış ve Kömürhan Metaofiyoliti olarak gösterilmiştir. İspendere Ofiyoliti‟ nin arazideki ilişkileri ve petrografik özelliklerini inceleyen Beyarslan (1991) İspendere Ofiyoliti‟ nin tabandan tavana doğru dünitler, gabrolar ve bunların içerisinde verlitik dayk ve intrüzyonlar, diyabazlardan oluşan levha dayk kompleksi, plajiyogranitler ve bazik volkanik karmaşığa ait bazaltlardan oluştuğunu belirtmektedir (Şekil 4.3). İspendere Ofiyoliti güneyde Maden Karmaşığı üzerine tektonik olarak gelirken, kuzeyde Elazığ Magmatitleri ile yer yer tektonik ilişkili (faylı) yer yer ise birincil ilişkidedir. Ayrıca, doğu kesiminde ofiyolit üzerine Orta Eosen yaşlı Kırkgeçit Formasyonu uyumsuz olarak gelmektedir (Beyarslan, 1991). Ofiyolitin tabanında yer alan dünitler ince bir seviye olup, aşırı derecede serpantinleşmişlerdir. Bu seviyenin üzerine gabrolar gelmektedir. Gabrolarla dünit arasındaki geçiş aşırı ayrışma nedeniyle izlenememektedir.
Şişman
14
Gabrolar farklı yapısal özellikler (dereceli tabakalanma, mineralojik bantlanma vs.) ve iri taneliden ince taneliye kadar değişen farklı boy tanelerden oluşmaktadır.
ġekil 4. 3. İspendere ofiyoliti (İS) ile Elazığ Magmatitleri (Ke) arasındaki tektonik ilişki (Elazığ-Malatya karayolu kuzeyi).
Gabrolar üst seviyelere doğru ince taneli izotrop gabrolara ve daha üst seviyelere doğruda dayk komplekse geçmektedirler. Beyarslan (1991) bu geçişin dereceli olduğunu ve önce daykların tekil dayklar halinde ortaya çıktığını yukarıya doğru daykların oranının artarak yaklaşık 50 m içerisinde tamamen levha dayk kompleksine geçtiğini belirtmektedir. Ayrıca, izotrop gabroların üst seviyelerinde, levha dayk kompleksi ile sınır bölgesine yakın kesimde plajiyogranitler bulunmaktadır. Levha dayk kompleksi farklı kalınlıklarda içi çe girmiş dayklardan oluşmaktadır. Bunlarda üst seviyelere doğru dereceli olarak volkanik kayaçlara geçmektedirler. Ofiyolitin doğu kısmında yer alan volkanik kayaçlar esas olarak yastık lav yapılı bazalt ve bazaltik lav akıntılarından oluşmaktadır. İspendere Ofiyoliti‟ nin en önemli özelliklerinden biriside gabrolar içerisinde bulunan ultramafik ve mafik dayk ve stoklardır. Bunlarla gabrolar arasındaki dokanaklarda herhangi bir metamorfizma gözlenmemektedir. Bu durum, Beyarslan (1991), Beyarslan ve Bingöl (2010) tarafından sıcak gabro içerisine magma sokulumu ile açıklanmaktadır. Gerek gabro, gerekse ultramafik mafik stokları kesen tekil diyabaz dayklarıda gözlenmektedir.
İspendere Ofiyoliti‟nin Üst Kretase yaşlı bir yitim zonu üzerinde oluştuğu kabul edilmektedir ( Beyarslan, 1991; Beyarslan ve Bingöl, 2010; 2014).
15
4.2. Elazığ Magmatitleri
Bu tezin esas konusunu oluşturan Elazığ Magmatitleri, ilk defa Turan vd.(1993 ve 1995) tarafından Elazığ Magmatitleri olarak adlandırılmıştır. Bu magmatik kayaçların doğudaki eşlenikleri olduğu kabul edilen birim, Perinçek (1979a ve 1979b) tarafından Yüksekova Karmaşığı olarak adlandırılmıştır. Turan vd. (1993 ve 1995) Elazığ çevresinde yaygın olarak yüzeyleyen bu birimin, Yüksekovada ki karmaşık özelliği gösteren birimden farklılık gösterdiğini belirtmektedirler. Aynı araştırmacılar, Elazığ çevresindeki birimin bir karmaşık olmayıp, volkanik kayaçlarının düzenli bir istif oluşturduklarını ve bunların derinlik kayaçları ile kesildiğini belirtmektedirler. Bu nedenle de Yüksekova karmaşığı yerine Elazığ Magmatitleri ismini kullanmışlardır. Ancak, Elazığ civarında çalışma yapan bazı araştırmacılar (Yazgan,1981; 1983, 1984: Asutay, 1985; Akgül, 1987; Kürüm vd., 2011, Savcı,1982; Hempton, 1984; 1985) birimi Baskil Granitoyidi, Pertek Granitoyidi, Elazığ Volkanik Karmaşığı gibi farklı isimlerle adlandırmışlardır. Akarsu (1998) tarafından yapılmış olan çalışmada da, Elazığ Magmatitleri‟ ni oluşturan kayaçların petrografik özellikleri incelenmiştir.
Elazığ Magmatitleri‟nin volkanik birimleri üzerine çalışan Ural (2012) ve Ural vd., (2015) Yüksekova karmaşığı adını kullanmışlardır.
Bölgede uzun zamandan beri çalışma yapan Bingöl (1982; 1984; 1988), Bingöl ve Beyarslan (1996) ve Akgül 1993), Elazığ Magmatitleri‟nin ofiyolitler üzerine uyumsuz olarak gelen bazaltlarla başlayıp, andezit, andezitik piroklastitler ve dasit-riyolitlerden oluşan volkanik kayaçlar ve özelliklede bazaltlarla andezitlerin alt kısımlarını kesen gabro, diyorit, monzodiyorit, tonalit, granodiyorit ve granitlerden oluşan derinlik kayaçlarından meydana geldiklerini kabul etmektedirler (Şekil 4.4).
16
ġekil 4. 4. İnceleme alanında birimler arasındaki ilişkileri gösteren genelleştirilmiş stratigrafik kesit (Bingöl ve Beyarslan, 2017‟den ).
17
İnceleme alanında volkanik kayaçlar ve derinlik kayaçlarının her ikisi de görülmektedir (Şekil 4.5).
ġekil 4. 5. Elazığ Magmatitleri‟nin genel görünüşü (Kapıkaya-İspendere karayolonun batısı).
4.2.1.Volkanik Kayaçlar
Elazığ-Malatya karayolunun kuzey tarafında yüzeyleyen bu kayaçlar, şarabi ve gri renkleri ile diğer birimlerden kolaylıkla ayrılmaktadırlar. Oldukça fazla alterasyon gösteren birim, bazalt, andezit, dasit, riyolit, andezitik piroklastit ve volkano sedimanlardan oluşmaktadır (Şekil 4.6, 4.7, 4.8). Bazaltlar, birimin en alt kesimini oluşturmakta ve yastık lav ve lav akıntıları şeklinde görülmektedir. Alttaki ofiyolitlerin gabroları ile yer yer tektonik ilişkili olan bu bazaltlar, yer yerde ofiyolitin volkanitleri ile geçişlidir. Andezit ve bunlarla yer yer ardalanmalı veya onların üzerine gelen piroklastik kayaçlar volkanik birimin en kalın kesimini oluşturmaktadır. Dasit ve riyolitler ise, küçük yüzlekler halinde bulunurlar. Dasit ve riyolitlerle bazalt, andezit ve piroklastik kayaçlar arasındaki birincil ilişki inceleme alanında net olarak görülmemektedir. Ancak, inceleme alanının doğusunda, Elazığ ilinin kuzey doğusunda dasit ve riyolitlerin andezit-piroklastik ardalanmasından oluşan tabakaları dik olarak kestiği ve küçük domlar oluşturduğu bilinmektedir (Bingöl ve Beyarslan,1996). Volkanoklastitler ise, volkanik birimin en üst seviyesini oluşturmaktadır.
18
ġekil 4. 6. Araziden alınan bazaltlara ait bir örnek (37S0468969D / 4251029K).
19
ġekil 4. 8. Araziden alınan andezitlere ait bir örnek (37S0470775D / 4251039K).
4.2.2.Derinlik Kayaçları
İnceleme alanının batı ve kuzeybatısında yüzeyleyen derinlik kayaçları, gabrodan granite kadar geniş yelpazede değişen litolojik bir bileşime sahiptir (Şekil4.9).
20
Gabro ve diyoritler koyu renkleri ile diğer felsik birimlerden ayrılmakla birlikte tüm derinlik kayaçlarının iç içe girmiş olmaları nedeniyle, bunların harita üzerinde ayrı gösterilmesi mümkün değildir. Çoğunlukla gabro-monzonit-monzodiyorit-diyorit-tonalitten oluşan birimler granodiyorit-granit gibi birimlerle kesilmektedir. Volkanik kayaçları kesen derinlik kayaçlarının içerisinde çeşitli büyüklükte aplit ve lamprofir daykları da görülmektedir. Diyoritler içerisinde çeşitli büyüklükte anklavlar görülmektedir (Şekil 4.10).
ġekil 4. 10. Diyoritik kayaçlarda görülen mafik mikrogranüler anklavlar (Sevildağ).
Bölgede çalışma yapan araştırmacılar (Bingöl, 1982; 1984; Bingöl ve Beyarslan, 1996; Beyarslan,1991; Beyarslan,1996; Lin vd., 2015) Elazığ Magmatitleri‟nin Geç Kretase yaşlı olduğunu kabul etmektedirler.
21
4.3. Maden KarmaĢığı
Doğu Toroslar da çok geniş alanlarda yayılım gösteren Maden Karmaşığı inceleme alanının güneyinde ofiyolit ile tektonik ilişkili olarak Doğu Toroslar da çalışma yapan araştırmacılar birimi farklı isimlerle adlandırmışlardır. Ketin (1948) Ergani- Eğir dolayındaki bu birime “Maden serisi”, Rigo De Righi ve Cortesini (1964) “Maden Birimi”, Hempton (1984;1985) “Maden Melanjı”, Yazgan ve Chessex (1991) “Maden Volkanosedimanter Birimi”, Perinçek (1978; 1979) “Maden Karmaşığı” adını kullanmışlardır. Son yıllarda Elazığ-Malatya civarında yapılan çalışmalarda Erdem vd., (2005), Yıldırım (2010), Şaşmaz vd., (2014), Ertürk (2016), Ertürk vd., (2017) Maden Karmaşığı ismini tercih etmişlerdir. İnceleme alanının güneyinde yüzeyleyen Maden Karmaşığı, esas olarak yeşilimsi kahverengimsi ve bordomsu renklerde masif ve yastık yapılı bazaltlar ve andezitlerle sedimanlardan oluşmuştur. Birimin en yaygın litolojisini yeşil renkli metakumtaşı ara katkıları içeren bordo kahverengi sleyt- fillit ve meta çamurtaşları oluşturmaktadır. Perinçek (1977; 1979) ve Yazgan (1987), Yazgan vd., (1987) bölgede yüzeyleyen birimi Melafan ve Karadere Formasyonları olarak ayırmışlardır. Özkaya (1974) birimin 33.2-35.6 my, Pişkin ve Delaloye (1981) 45+5.7-52+10.3 my yaşında olduğunu, Perinçek (1978) birim içerisinde tayin etmiş olduğu fosillere göre Maden Karmaşığının Orta Eosen olduğunu kabul etmektedirler.
4.4. Kırkgeçit Formasyonu
Birim, ilk defa Van ili güneydoğusunda Kırkgeçit Köyü civarında yapılan çalışmalarda TPAO jeologları tarafından tanımlanmıştır (Perinçek, 1979). Daha sonra yapılan gerek bölgesel ölçekli, gerekse Elazığ civarında yapılan birçok yerel çalışmada araştırmacılar (Avşar, 1983; Turan, 1984; Özkul, 1988; Türkmen, 1988; Aksoy ve Tatar, 1990; Turan ve Bingöl, 1991; Türkmen, 1991; Altunbey, 1996; Türkmen ve Esen, 1996) birim için aynı adlamayı kullanmışlardır. Çalışma alanının doğu ve kuzeybatısında izlenen Kırkgeçit Formasyonu, doğuda İspendere Ofiyolitleri, kuzeybatıda ise Elazığ Magmatitleri üzerine uyumsuz olarak gelmektedir. Birimle ilgili daha önce yapılan çalışmalarda birimin farklı bölgelerde konglomera, kumtaşı, çamurtaşı, masif kireçtaşları ve marnlardan oluşan bir litoloji gösterdiği açıklanmıştır (Turan, 1984; Türkmen ve Esen, 1996).
22
Kırkgeçit Formasyonu ile ilgili yapılan çalışmalarda birimin yaşı, çalışma yapılan bölgelere göre dar alanda değişiklikler göstermektedir. Turan (1984), Özkul (1988), Kürüm (1994), Turan ve Türkmen (1996), Türkmen ve Esen (1996) birim için Orta Eosen- Üst Oligosen yaşını kullanmışlardır. Avşar (1988), Özkul ve Üşenmez (1986), İnceöz (1994) ise birim için Orta-Üst Eosen yaşını kullanmışlardır. Aksoy ve Tatar (1990), Van civarında, Aksoy (1996) Arapgir civarında yaptıkları çalışmalarında birimin yaşını Orta Eosen-Alt Miyosen olarak belirlemişlerdir. Görüldüğü gibi farklı çalışmalarda verilen yaşlar da birbirinden farklı olabilmektedir. Ancak, araştırmacılar Kırkgeçit Formasyonu‟nun Orta Eosen‟de çökelmeye başladığı fikrinde birleşmektedir. Bu çalışmada birimin yaşı için Orta Eosen-Oligosen yaşı esas alınmıştır.
Kırkgeçit Formasyonu‟nun sedimantolojik özelliklerini ayrıntılı biçimde inceleyen Özkul (1988), bu çökellerin şelf ortamından derin deniz ortamı çökellerine kadar değişik tipte çökeller sunduğunu vurgulamıştır. Çökelme havzası tabanın düzensizliği ve buna bağlı olarak deniz dibi sırtları nedeniyle havza değişik fasiyes sunan bölümlere ayrılmıştır. Bu nedenle de formasyon içinde çok sayıda farklı litofasiyesler ve litofasiyes toplulukları oluşmuştur.
23 5. PETROGRAFĠ
Bölgedeki magmatik kayaçlar, Elazığ Magmatitleri; granit, tonalit, diyorit, gabro ve bunların yüzey kayaçlarından oluşmaktadır. Bu bölmde bu kayaçların petrografik özellikleri detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Yapılan bu çalışmaların sonucu aşağıda ayrıntılı olarak verilecektir.
5.1. Elazığ Magmatitleri’ ne Ait Kayaçların Petrografik Özellikleri 5.1.1. Yüzey Kayaçları
5.1.1.1. Bazaltlar
Bazaltlar esas olarak plajiyoklas, piroksen, ikincil olarak kalsit, klorit gibi minerallerden oluşmuşlardır (Şekil 5.1).
ġekil 5. 1. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait bazaltların içerisinde bulunan mineraller (Cpx: klinopiroksen, Cc: kalsit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif Ç.N.).
Plj
Cc Cpx
24
Plajiyoklaslar öz, yarı öz şekilli kristaller halinde olup, albit-karlsbad ve albit polisentetik ikizlenmeleri karakteristiktir. Plajiyoklaslar, kayaç içerisinde bazen mikrolitler şeklinde, bazen de fenokristaller halinde bulunmaktadırlar. Kayacın yaklaşık %70-75 ini oluşturmaktadırlar. Plajiyoklaslar, 30-310 lik sönme açıları ile labradordur. Plajiyoklaslar, yer
yer altere olarak karbonatlaşmış ve serizitleşmişlerdir.
Klinopiroksenler nadiren öz şekilli veya yarı öz şekilli kristaller halinde olup, canlı veya soluk girişim renkleri gösteren, tek yönde kötü dilinime sahip fenokristaller şeklinde, bazen kloritleşmiş, karbonatlaşmış, opaklaşmış olarak görülmektedirler. Klinopiroksenlerde yapılan sönme açısı tayinlerinde sönme açıları ortalama 44° olarak ölçülmüş ve piroksenlerin türü ojit olarak belirlenmiştir. Klinopriksenler kayacın yaklaşık %20-25ini oluşturmaktadırlar.
Opak oksit mineralleri, yer yer fenokristaller içerisinde, yer yerde yuvarlaklaşmış şekilde hamur malzemesi içerisinde bulunmaktadır.
İncelenen petrografik kesitlerde yoğun olarak alterasyondan bahsetmek mümkündür. Bunlar karbonatlaşma, epidotlaşma, kloritleşme, serisitleşme, zeolitleşme, sosuritleşme şeklinde izlenmektedir.
Kayaçlarda genel olarak, ince taneli hamur malzemesinin içerisinde fenokristaller şeklinde plajiyoklas ve klinopiroksenlerin varlığı, porfirik dokuyu oluşturmaktadır. Aradaki camsı malzemenin oranına göre, bazen hyalopilitik, bazen de intersertal dokular gözlenmektedir. (Şekil 5.2).
25
ġekil 5. 2. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait bazaltlarda görülen porfirik doku. (Cpx: klinopiroksen, Cc: kalsit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
5.1.1.2. Andezit
Andezitler, esas olarak % 65-70 plajiyoklas (andezin), %20-30 hornblend, ve daha az oranlarda biyotit kristallerinden oluşmaktadır. Hamur malzemesini camsı malzeme, plajiyoklas, biyotit ve hornblend mikrolitleri oluşturmaktadır (Şekil 5.3).
Plj
Cpx Cc
26
ġekil 5. 3. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait andezitlerde görülen mineraller (Hrn: hornblend, Bi: biyotit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
Plajiyoklaslar, az oranda öz şekilli, bazen de yarı öz şekilli kristaller halinde olup, polisentetik ikizlenmeleri karakteristiktir. Bazı plajiyoklas kristallerinde zonlanmaya da rastlanmaktadır. Albit ikizlenmesi gösteren plajiyoklaslarda yapılan sönme açısı tayinlerinde anortit oranları yaklaşık % 35-40 olarak ölçülmüş ve plajiyoklas türü olarak andezin bulunmuştur. Bazı andezit örneklerinin ince kesitlerinde, plajiyoklasların merkezi kısımlarından itibaren kısmen karbonatlaştıkları da izlenmektedir. Plajiyoklas minerallerinde gelişmiş olan bu tip bir bozunma, mineralin merkezinin anortit içeriğinin yüksek olduğunu ve kenarlara doğru gittikçe albitçe zenginleştiğini (normal zonlanma), dolayısıyla fraksiyonel kristalleşmenin göstergesi olarak düşünülebilir.
Hornblend mineralleri, çoğunlukla öz şekilli, yarı öz şekilli kristaller halinde, genelde tek yönde, bazı öz şekilli kristallerinde çift yönde birbiri ile yaklaşık 120º‟lik açı oluşturan iki dilinime sahiptirler. Kristallerde yeşil tonlarda değişen bir pleokroizmaya da rastlanmaktadır. Kayaç örneklerinin bazılarında gözlenen hornblend mineralleri kısmen veya tamamen altere olmuşlardır. Bazı örneklerde yer yer kloritleşme veya kenarlarından itibaren hızlı soğumaya bağlı olarak opasitleşmelerde gözlenmektedir.
Biyotitler, öz veya yarı öz şekilli kristaller halinde olup, kayaç içerisinde daha az oranlarda bulunmaktadırlar. Biyotitlerde kahverengi tonlarda değişen bir pleokroizmada izlenmektedir. Bu kayaçlarda genel olarak porfirik doku gözlenmektedir.
Hrn
Plj
Bi
27
5.1.1.3. Dasitler
İnceleme alanında dasitler, esas olarak % 62-65 arasında plajiyoklas (oligoklas-andezin), % 25-33 kuvars, % 8-10 alkali feldspat, %10-15 biyotit, hornblend minerallerinden oluşmaktadırlar. Hamur malzemesini kuvars, plajiyoklas, klinopiroksen mikrolitleri ve camsı malzeme oluşturmaktadır (Şekil 5.4).
ġekil 5. 4. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait dasitlerde görülen mineraller (Q: kuvars, Bi: biyotit, Plj: Plajiyoklas. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
Plajiyoklaslar, öz ve yarı öz şekilli kristaller halinde olup, mikrolitler ve fenokristaller şeklinde albit, albit-karlsbad ikizlenmesi göstermektedirler. Plajiyoklas kristallerinin çoğunlukla altere olmaları, plajiyoklas türünü belirlemeyi engellemektedir. Altere olmamış plajiyoklas kristallerinde yapılan sönme açısı tayinlerinde, plajiyoklas türünün oligoklas-andezin bileşimine sahip oldukları görülmektedir.
Kuvarslar, çoğunlukla büyük kristaller halinde ve yer yer daha küçük tanelerden oluşan öz şekilsiz, düşük bir rölyefe sahip olup, deformasyon geçiren kuvarslar dalgalı sönme göstermektedirler (Şekil 5.5).
Q Plj
28
ġekil 5. 5. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait dasitlerde görülen kuvars ve hornblend mineralleri (Q: kuvars, Hrn: Hornblend, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
İncelenen örnekler, çoğunlukla karbonatlaşma, kloritleşme, serisitleşme, silisleşme gibi alterasyon ürünlerine dönüşmüşlerdir. Kayaçlarda genel olarak porfirik ve intersertal dokular gözlenmektedir.
5.1.1.4. Riyolitler
İnceleme alanında riyolitler, makroskobik olarak bej, kirli bej, gri, koyu gri ve bazen de kırmızımsı gri renklerde görülmektedir. Bu kayaçların mikroskopik incelenmelerinde esas olarak kuvars, sanidin, plajiyoklaz ve biyotit fenokristallerinden oluştukları, yer yer hornblend ve aksesuar olarak zirkon, apatit mineralleri de içerdikleri görülmektedir.
Plajiyoklazlar öz yarı öz şekilli kristaller halinde olup, albit ikizlenmeleri karakteristiktir. Altere olduklarında yaygın şekilde serisitleşmeler izlenmektedir. Plajiyoklas nadiren hamur içerisinde bulunmakta, genellikle zonlu fenokristal halinde Na-andezin veya oligoklastır. Alkali feldispatlar, genellikle öz şekilsiz veya yarı öz şekilli kristaller halinde olup, karlsbad ikizlenmeleri tipik olup, sanidin bileşiminde oldukları söylenebilir. Ayrıca, bazen yoğun altereli olup, alkali feldispatlarda yer yer karbonatlaşmalar görülmektedir. Kayaç içerisinde alkali feldispatların oranı yaklaşık % 30-35 civarındadır.
Q Hrn
29
Kuvarslar, genellikle korrode olmuş yarı öz şekilli ve öz şekilsiz kristaller halindedirler. Biyotitler, genellikle yarı öz şekilli kristaller şeklinde izlenmektedir. Biyotitler yaygın olarak opaklaşmış ve opaklaşmanın az olduğu veya olmadığı örneklerde kahverengi tonlarda izlenen bir pleokroizmaya sahiptirler. Kayaçlarda genel olarak porfirik dokular gözlenmektedir (Şekil 5.6).
ġekil 5. 6. Elazığ Magmatitleri‟nin yüzey kayaçlarına ait riyolitlerde görülen porfirik doku (Q: kuvars, A.F:Alkali feldspat, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
Q AF
30
5.1.2. Piroklastik Kayaçlar
Çalışma alanında bulunan piroklastik kayaçların genel olarak aglomera ve tüflerden oluştukları görülmektedir. Aglomeralar, 64 mm‟ den büyük bir tane boyuna sahiptirler. İnceleme alanındaki tüfler, genelde andezitik ve dasitik bir bileşime sahiptirler. Tüflerin tane boyları 2 mm‟ den küçük olup, mikroskop altında incelendiklerinde kristal, litik ve camsı tüflere rastlanmaktadır. Mikroskopik olarak incelenen tüf örnekleri esas olarak, plajiyoklas, klinopiroksen, hornblend ve biyotit kristallerinden oluşmaktadır. Ayrıca, kayaç içerisinde volkanik kayaç parçaları da gözlenmektedir (Şekil 5.7). Volkanik kayaç parçası içerisinde plajiyoklas mikrolitleri camsı malzeme içerisinde bulunmakta olup, andezitik veya bazik bir bileşime sahiptirler.
ġekil 5. 7. Elazığ Magmatitleri‟nin piroklastik kayaçlarına ait dasitik tüflerde görülen kayaç parçası (kp: kayaç parçası, 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
31
Plajiyoklaslar öz ve yarı öz şekilli kristaller halinde olup, albit, albit-karlsbad gibi polisentetik ikizlenmeler göstermektedirler. Albit ikizlenmesi gösteren kristallerde yapılan sönme açısı tayinlerinde bazik tüfler için anortit oranı yaklaşık % 53 olup, plajiyoklas türü labrador olarak belirlenmiştir. Andezitik tüflerdeki plajiyoklasların anortit oranları ise, yaklaşık % 35 olarak tayin edilmiştir.
Klinopiroksen mineralleri, genelde yarı öz şekilli kristaller halinde olup, bazik tüfler içerisinde % 25-35 civarında izlenmektedirler. Bazı örneklerde izlenen klinopiroksen mineralleri kısmen veya tamamen altere olmuşlardır.
Andezitik tüflerde % 25-30 oranında hornblend ve biyotit kristallerine de rastlanmaktadır. Dokusal olarak, ikincil minerallerle dolmuş amigdaloidal dokulu tüflere rastlanırken, plajiyoklasların birbiri ile açı yapacak şekilde birleşip, aralarındaki boşlukların klinopiroksen ve demir oksitlerle dolmuş olduğu intergranüler doku ve porfirik dokularda görülmektedir.
5.1.3. Derinlik Kayaçları
Derinlik kayaçları, inceleme alanında geniş bir yayılım sunan gabro, granit, granodiyorit, tonalit, monzonit, monzodiyorit ve diyorit bileşimli kayaçlardan oluşmaktadır.
5.1.3.1. Gabrolar
Makroskobik olarak gri, siyahımsı gri renklerde olup, orta, iri taneli olan kayaçlardır. Plajiyoklaslar kayacın yaklaşık % 65-70‟ lik kısmını oluşturmaktadır. Bu mineraller öz, yarı öz şekilli kristaller halinde olup, albit ikizlenmesi karakteristiktir. Sönme açıları 30 0 civarında
ve plajiyoklas türü labradordur. Plajiyoklaslarda alterasyon türü olarak genellikle karbonatlaşmalar izlenmekte ve bu mineraller kümülüs fazları oluşturmaktadırlar.
Klinopiroksenler, yarı öz şekilli ve şekilsiz kristaller halinde olup, 40-410lik sönme açılarına sahiptirler. Klinopiroksen türü ojittir. Piroksenler yer yer altere olmuş, klorit ve uralitlere dönüşümde izlenebilmektedir. Genelde kümülüs fazı oluşturmakla birlikte interkümülüs faz olarakta görülebilirler. Bu piroksenler yer yer kenarları boyunca az oranda metamorfizmaya uğrayarak, tremolit aktinolit minerallerine dönüşmüşlerdir. Kayacın yaklaşık % 25-30 unu oluşturmaktadırlar.
32
Klinopiroksenli gabrolarda genellikle adkümülat doku görülmekle birlikte, mezokümülat dokunun rastlandığı kesitlerde bulunmaktadır. Klinopiroksen ve plajiyoklas kümülüs fazları oluşturmaktadır. Mezokümülat dokuda klinopiroksenler terkümülüs fazları oluşturmaktadırlar (Şekil 5.8).
ġekil 5. 8. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlarına ait gabrolarda görülen mezokümülat doku (Cpx:klinopiroksen, Plj: Plajiyoklas ,4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
5.1.3.2. Granitler
Granitler, makroskobik olarak yer yer çatlaklı ve ileri derecede alterasyona uğramış olup, iri kristalli ve pembemsi renklerde olmaları ile diğer kayaçlardan kolaylıkla ayrılırlar. Mikroskobik incelemeler sonucunda, granitlerin esas olarak kuvars, plajiyoklas, K-feldispat, biyotit, amfibol ve opak minerallerden oluştuğu belirlenmiştir. Kayaçta, ikincil olarak oluşmuş klorit minerallerine de rastlanmaktadır.
Granitler içerisindeki kuvarslar, farklı boyutlu olup, çoğunlukla öz şekilsiz kristaller halindedirler ve deformasyondan kaynaklanan dalgalı sönme göstermektedirler. Ayrıca, diğer minerallerin ara boşluklarını dolduran kristaller şeklinde ve kayaç içerisinde yaklaşık %20-25 civarında bir orana sahiptirler.
Cpx
Plj
33
Plajiyoklaslar, öz şekilli, yarı öz şekilli kristaller halindedirler. Genel olarak albit, albit+karlsbad ikizi gösteren plajiyoklaslardaki alterasyon etkileri sonucunda serizitleşme, sosuritleşme ve karbonatlaşma görülmektedir. Serizit mineralleri ince pulcuklar halinde gelişmiş olup, yer yer mineral içerisinde dağılmış bir şekilde bulunmaktadırlar. Albit ikizi gösteren kristallerde 8-15‟lik sönme açılarına göre plajiyoklasların albit-oligoklaz türünde olduğu saptanmıştır. Plajiyoklaslar, kayaç içerisinde yaklaşık olarak %30-35 oranında bulunmaktadırlar (Şekil 5.9).
ġekil 5. 9. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlarına ait granitlerdeki plajiyoklaslarda görülen karbonatlaşmalar(Q: Kuvars, A.F: Alkali Feldispat, Plj: Plajiyoklas, Bi: Biyotit. 4x/0.10 büyütmeli objektif.
Ç.N.).
Granitler içerisinde bulunan K-feldispatlar oldukça iri taneli, genellikle öz şekilsiz veya yarı öz şekilli kristaller halinde olup, ikizlenmelerine dayanarak bunların ortoklas bileşiminde olduğu söylenebilir. Bazı kristallerde çok belirgin olmasa da ince dilinim izlerine rastlanmaktadır. Ayrıca yoğun altereli olup, büyük bir kısmı pertitik özellik gösteren alkali feldispatlarda yer yer karbonatlaşma görülmektedir. Kayaç içerisinde alkali feldispatların oranı yaklaşık %25-30 civarındadır.
AF
Q
Plj
34
Mafik mineral olarak %5-10 oranında biyotit ve amfibol mineralleri bulunmaktadır. Biyotitler, levhamsı-prizmatik ve çubuksu kristaller halindedir; ancak tamamen oksitlenmişlerdir. Tek yönde dilinimi, kahverengi pleokroizması ve D-B yönünde en karanlık durumunu alması ile diğer minerallerden ayrılırlar. Biyotitlere oranla daha az bulunan amfiboller, yeşilimsi pleokroizmaya sahip olup, yarı öz şekilli veya öz şekilsiz kristaller şeklindedirler. Yer yer kloritleşme izlenmektedir. Tali olarak da opak minerallere rastlanmaktadır.
Granitlerde genellikle öz şekilli, yarı öz şekilli ve öz şekilsiz kristallerin oluşturduğu subhedral granüler doku (Şekil 5.10) ve az oranda da grafik dokular izlenmektedir.
ġekil 5. 10. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlarına ait granitlerdeki subhedralgranüler doku ve alkali feldispat minerallerinde pertitleşme(Q: Kuvars, A.F: Alkali Feldispat, Plj: Plajiyoklas, Bi: Biyotit. 4x/0.10
büyütmeli objektif. Ç.N.). AF Plj Q Bi 200 µm
35
5.1.3.3. Granodiyoritler
Granodiyoritler, esas olarak plajiyoklas, kuvars, K-feldispat, biyotit ve amfibol; ikincil bileşen olarak da klorit, çok az miktarda opak mineralden oluşmaktadır (Şekil 5.11).
ġekil 5. 11. Elazığ Magmatitleri‟nin derinlik kayaçlara ait granodiyoritlerin gösterdiği subhedral granüler doku (Q: Kuvars, Plj: Plajiyoklas, Hrn: Hornblend. 4x/0.10 büyütmeli objektif. Ç.N.).
Granodiyoritlerde plajiyoklaslar öz şekilsiz ve yarı öz şekilli kristaller halinde olup, çoğunlukla normal zonlanma göstermektedirler. Ayrıca albit+karlsbad ikizi gösteren plajiyoklas kristallerine de rastlanmaktadır. Plajiyoklaslarda, karbonatlaşma, serizitleşme türü alterasyonlar görülmektedir. Plajiyoklaslar, kayaç içerisinde yaklaşık %50-55 civarında bulunmaktadır (Şekil 5.11).
Granodiyoritler içerisindeki kuvarslar genellikle öz şekilsiz kristaller halinde olup, deformasyon geçirmiş olanlar dalgalı sönme göstermektedirler (Şekil 5.11). Kayaç içerisindeki oranları yaklaşık %20-25 gibi bir orana sahiptirler.
Kayaçta az oranda bulunan K-feldispatlar ise, çoğunlukla iri kristalli olup, pertitik yapı gösteren yarı öz şekilli veya öz şekilsiz kristaller halinde bulunmaktadır. Kayaç içerisinde %15-20 civarında bir orana sahiptirler.
Plj Q
Hrn
